题目内容
【题目】阅读材料,回答问题.
血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图甲是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示.使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度.
研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比.当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示.
(1)甲图中,当线圈中的电流从A流向B时,活塞向(选填“左”或“右”)运动,此时处于: (抽血或送血)状态。
(2)线圈AB所固定的活塞柄适宜用(选题铜、铁、铝合金)金属 材料制作,线圈中的电流应该用(选题交流电或直流电)。
(3)血管中有血液流过时,电磁血流计能检测到微弱的电流,从能量转化的角度分析,这是能转化为能的过程.
(4)当心脏主动脉血管的横截面积变化时,其内血液匀速流动,推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比
A.n
B. 1/n
C.n2
D.1/n2
(5)交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量,检测原理如图丙所示,电流表示数反映酒精浓度大小,R0为定值电阻,D为陶瓷气敏传感器,其电阻的倒数1/R与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示.则当气体中酒精蒸气的浓度增大时,气敏传感器两端电压将(选填“增大”或“减小”);若电池用久后电压减小,将会使测得的酒精浓度(选填“偏大”、 “偏小”或“不变”).
【答案】
(1)左,抽血
(2)铁,交流电
(3)机械,电
(4)D
(5)减小,偏小
【解析】解:(1)当线圈中的电流从A流向B时,由右手螺旋定则可知,螺线管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,故活塞左移,S1 关闭,S2 打开,血液从S2 流入,此时处于抽血状态;
(2)根据题意可知,通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于电磁铁,因此活塞柄适合的材料铁,这样可使电磁铁的磁性增强;由题意可知,发电机线圈中产生的电流的方向发生变化,是交流电;
(3)血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,因此其原理相当于发电机,将机械能转化为电能;
(4)要保证血液匀速运动,则有:f=F=kv,v=0.18/nm/s由功率公式可得:P=Fv=kv2 =(k/0.18/nm/s)2 =0.324k/n2W;故使用D正确;
(5)由图传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成反比,浓度C越大,电阻越小,电流越大,R0 两端电压越大,因为电源电压不变,所以气敏传感器两端电压将变小;电池用的时间长了,电压降低,内阻变大,电路中电流变小,则会导致测得的酒精浓度偏低.
所以答案是:(1)左;抽血;(2)铁;交流电;(3)机械;电;(4)D;(5)减小;偏小.
【考点精析】本题主要考查了安培定则和功率的计算与测量的相关知识点,需要掌握安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).安培定则简记:入线见,手正握;入线不见,手反握.大拇指指的一端是北极(N极). (注意:入的电流方向应由下至上放置);功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s才能正确解答此题.
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